可兼容M3总线的接口电路的制作方法

可兼容m3总线的接口电路
【技术领域】
1.本实用新型涉及工业控制领域，特别涉及一种兼容性好、成本低、结构简单的可兼容m3总线的接口电路。


背景技术：

2.随着“工业4.0”战略的展开，计算机技术、通讯技术、it技术的发展已经渗入到工控领域，最主要的表现就是工业现场总线技术和工业以太网技术。其中工业现场总线技术，特别是以太网技术的广泛使用，为自动化技术带来了深刻变革。然而，现有的机床设备厂为了设备的成本，设备的稳定性与可产生性等等，并不会只使用单种品牌的伺服，而不同品牌的伺服往往对应不同的网络接口，其存在成本高，使用不便等问题。因此，如何提供一种兼容性好，性能稳定的接口电路，以满足不同品牌的伺服控制就成为一种客观需求。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在解决上述问题，而提供一种结构简单、兼容性好的可兼容m3总线的接口电路。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种可兼容m3总线的接口电路，该接口电路设有网络接口单元，所述网络接口单元为双网络接口单元，其包括结构对称的m3总线传输电路及用于控制数字开关量的sp总线传输电路，所述m3总线传输电路包括用于增强信号的网络变压器、用于收发数据的物理层数据收发器及外围电路，所述网络接口单元通过网络变压器与物理层数据收发器连接，所述外围电路与所述物理层数据收发器连接。
5.所述网络接口单元包括网络接口j1、第七电阻r7、第九电阻r9、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十六电阻r16、第二十电阻r20、第十电容c10及第十一电容c11，所述网络接口j1的第零引脚、第十电容c10的一端及第十一电容c11的一端分别接大地pe，所述网络接口j1的第一引脚、第二引脚、第三引脚、第六引脚分别与网络变压器连接，其第四引脚、第五引脚、第七引脚、第八引脚分别与第十二电阻r12的一端连接，其第九引脚与第十六电阻r16的一端连接，其第十一引脚与第二十电阻r20的一端连接，其第十六引脚、第十七引脚、第十九引脚、第二十引脚分别与第七电阻r7的一端连接，其第二十一引脚与第九电阻r9的一端连接，其第二十三引脚与第十三电阻r13的一端连接，所述第十二电阻r12的另一端与第十电容c10的另一端连接，所述第十六电阻r16的另一端、第二十电阻r20的另一端、第九电阻r9的另一端及第十三电阻r13的另一端分别与第二电源连接，所述第七电阻r7的另一端与第十一电容c11的另一端连接。
6.进一步地，该接口电路包括网络指示灯控制电路，所述网络接口j1是型号为rj45的双网络接口，所述网络指示灯控制电路的输入端与物理层数据收发器连接，其输出端与网络接口单元连接。
7.进一步地，所述网络指示灯控制电路包括第一光耦op1、第二光耦op2、第二十九电阻r29及第三十二电阻r32，所述第一光耦op1的输入端阳极与第二十九电阻r29的一端连
接，其输入端阴极及输出端射极接地，其输出端集电极与网络接口单元连接，所述第二光耦op2的输入端阴极与第三十二电阻r32的一端连接，其输入端阳极与第一电源连接，其输出端集电极与网络接口单元连接，其输出端射极接地，所述第二十九电阻r29的另一端及第三十二电阻r32的另一端分别与物理层数据收发器连接。
8.所述网络变压器包括第一变压器t1、第一磁珠l1、第二磁珠l2、第三磁珠l3、第四磁珠l4、第六电容c6、第七电容c7、第九电容c9、第十二电容c12、第十三电容c13、第五电阻r5、第六电阻r6、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十五电阻r15及第十九电阻r19，所述第一变压器t1的第一引脚、第三引脚、第六引脚及第八引脚分别与物理层数据收发器连接，其第九引脚、第十一引脚、第十四引脚及第十六引脚分别与网络接口单元连接，其第二引脚分别与第二磁珠l2的一端及第七电容c7的一端连接，其第七引脚分别与第四磁珠l4的一端及第十三电容c13的一端连接，其第十引脚与第十一电阻r11的一端连接，其第十五引脚与第六电阻r6的一端连接，所述第二磁珠l2的另一端、第一磁珠l1的一端、第三磁珠l3的一端及第四磁珠l4的另一端分别与第一电源连接，所述第七电容c7的另一端、第六电容c6的一端、第十二电容c12的一端及第十三电容c13的另一端分别接地，所述第十一电阻r11的另一端及第六电阻r6的另一端分别与第九电容c9的一端连接，所述第九电容c9的另一端接大地pe，所述第一磁珠l1的另一端及第六电容c6的另一端分别与第五电阻r5的一端及第十电阻r10的一端连接，所述第五电阻r5的另一端与第一变压器t1的第一引脚连接，所述第十电阻r10的另一端与第一变压器t1的第三引脚连接，所述第三磁珠l3的另一端、第十二电容c12的另一端分别与第十五电阻r15的一端、第十九电阻r19的一端连接，所述第十五电阻r15的另一端与第一变压器t1的第六引脚连接，所述第十九电阻r19的另一端与第一变压器t1的第八引脚连接。
9.进一步地，所述物理层数据收发器包括第一芯片u1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电容c5及第十五电容c15，所述第一芯片u1的第三十四引脚与第四电阻r4的一端连接，其第二十二引脚、第三十二引脚、第四十八引脚、第十五电容c15的一端、第二电阻r2的一端及第三电阻r3的一端分别与第一电源连接，所述第一芯片u1的第十五引脚、第十九引脚、第三十五引脚、第三十六引脚、第四十七引脚、第五电容c5的另一端、第十五电容c15的另一端及第一电阻r1的一端分别接地，所述第一芯片u1的第二十六引脚及第二十八引脚分别与网络指示灯控制电路连接，其第十三引脚、第十四引脚、第十六引脚及第十七引脚分别与网络变压器连接，其第二十引脚与第二电阻r2的另一端连接，其第二十一引脚与第三电阻r3的另一端连接，其第二十四引脚与第一电阻r1的另一端连接，所述第四电阻r4的另一端与第五电容c5的另一端连接。
10.所述外围电路包括电源回馈电路、时钟电路及复位电路，所述电源回馈电路、时钟电路及复位电路分别与物理层数据收发器连接。
11.所述电源回馈电路包括第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3及第四电容c4，所述第一电容c1与第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4并联，所述第一电容c1的一端接地，另一端与物理层数据收发器连接。
12.所述时钟电路包括第一晶振y1、第八电容c8及第八电阻r8，所述第一晶振y1的第一引脚与第八电阻r8的一端连接，其第二引脚及第八电容c8的一端接地，其第三引脚与物理层数据收发器连接，其第四引脚、第八电容c8的另一端及第八电阻r8的另一端分别与第
一电源连接。
13.所述复位电路包括第十四电容c14及第二十八电阻r28，所述第十四电容c14的一端接地，其另一端分别与第二十八电阻r28的一端及物理层数据收发器连接，所述第二十八电阻r28的另一端与第一电源连接。
14.本实用新型的有益效果为：本实用新型的电路中的网络接口单元为双网络接口单元，其可将m3总线和/或sp总线接入数控系统，因而既可使用目前工控行业中成熟的m3总线技术，也可根据用户需求，使用sp总线技术，以兼容目前市面上的不同品牌的伺服控制系统，从而可节约设备成本，提高设备的稳定性。本实用新型的电路还具有结构简单、安全可靠的特点。
【附图说明】
15.图1是本实用新型的原理框图。
16.图2是本实用新型的电路原理图。
【具体实施方式】
17.下列实施例是对本实用新型的进一步解释和补充，对本实用新型不构成任何限制。
18.参阅图1、图2，本实用新型的可兼容m3总线的接口电路，包括网络接口单元10、网络变压器20、物理层数据收发器30及外围电路，该接口电路与工业控制系统连接，可控制大型切管机床、木工切削机床与雕刻机床中等系统。
19.如图1所示，网络接口单元10用于连接网线，本实施例的网络接口单元10为双网络接口单元，其分别连接m3总线传输电路100及sp总线传输电路200。在实际使用过程中，用户可根据实际需要选择接入m3总线或sp总线，同时还可选择同时接入m3总线和sp总线，本实施例中的sp总线为自定义总线，其支持8个24输入点，16个输出点的io板的拓展，用于工控行业的数字开关量的控制。其中，sp总线传输电路200的结构与m3总线传输电路100的结构对称，本实施例中仅对m3总线传输电路100的结构进行说明，该m3总线传输电路100包括网络变压器20、物理层数据收发器30及外围电路。具体地，该网络接口单元10包括网络接口j1、第七电阻r7、第九电阻r9、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十六电阻r16、第二十电阻r20、第十电容c10、第十一电容c11，其中，网络接口j1的第零引脚为插头外壳，该网络接口j1的第零引脚接大地pe，其第一引脚、第二引脚、第三引脚、第六引脚分别与网络变压器20连接，其第四引脚、第五引脚、第七引脚、第八引脚之间连接并与第十二电阻r12的一端连接，其第九引脚与第十六电阻r16的一端连接，其第十一引脚与第二十电阻r20的一端连接，其第十六引脚、第十七引脚、第十九引脚、第二十引脚之间连接并与第七电阻r7的一端连接，其第二十一引脚与第九电阻r9的一端连接，其第二十三引脚与第十三电阻r13的一端连接，第十二电阻r12的另一端与第十电容c10的一端连接，第十电容c10的另一端接大地pe，第十六电阻r16的另一端与第二电源连接，第二十电阻r20的另一端与第二电源连接，第七电阻r7的另一端与第十一电容c11的一端连接，第十一电容c11的另一端接大地pe，第七电阻r7的另一端与第二电源连接，第十三电阻r1的另一端与第二电源连接。
20.如图1所示，本实施例中的网络接口j1是型号为rj45的双网口，其自带网络状态指
示灯，此时，网络接口j1的第十二引脚连接有网络指示灯控制电路50，该网络指示灯控制电路50用于指示网络接口j1的连接状态，其包第一光耦op1，第二光耦op2，第二十九电阻r29及第三十二电阻r32，其中，第一光耦op1的输入端阳极与第二十九电阻r29的一端连接，其输入端阴极接地，其输出端集电极与网络接口单元10的连接，其输出端射极接地，所述第二光耦op2的输入端阴极与第三十二电阻r32的一端连接，其输入端阳极与第一电源连接，其输出端集电极与网络接口单元10的第十二引脚连接，其输出端射极接地。第二十九电阻r29的另一端及第三十二电阻r32的另一端分别与物理层数据收发器30连接。
21.如图1、图2所示，网络变压器20用于增强信号，提高信号抗干扰能力，其包括第一变压器t1、第一磁珠l1、第二磁珠l2、第三磁珠l3、第四磁珠l4、第六电容c6、第七电容c7、第九电容c9、第十二电容c12、第十三电容c13、第五电阻r5、第六电阻r6、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十五电阻r15及第十九电阻r19。其中，第一变压器t1的第一引脚、第三引脚、第六引脚及第八引脚分别与物理层数据收发器30连接，其第九引脚、第十一引脚、第十四引脚及第十六引脚分别与网络接口单元10连接，其第二引脚分别与第二磁珠l2的一端及第七电容c7的一端连接，其第七引脚分别与第四磁珠l4的一端及第十三电容c13的一端连接，其第十引脚与第十一电阻r11的一端连接，其第十五引脚与第六电阻r6的一端连接，第二磁珠l2的另一端、第一磁珠l1的一端、第三磁珠l3的一端及第四磁珠l4的另一端分别与第一电源连接，第七电容c7的另一端、第六电容c6的一端、第十二电容c12的一端及第十三电容c13的另一端分别接地，第十一电阻r11的另一端及第六电阻r6的另一端分别与第九电容c9的一端连接，第九电容c9的另一端接大地pe，第一磁珠l1的另一端及第六电容c6的另一端分别与第五电阻r5的一端及第十电阻r10的一端连接，第五电阻r5的另一端与第一变压器t1的第一引脚连接，第十电阻r10的另一端与第一变压器t1的第三引脚连接，第三磁珠l3的另一端、第十二电容c12的另一端分别与第十五电阻r15的一端、第十九电阻r19的一端连接，第十五电阻r15的另一端与第一变压器t1的第六引脚连接，第十九电阻r19的另一端与第一变压器t1的第八引脚连接。
22.如图1、图2所示，物理层数据收发器30用于收发数据，其包括第一芯片u1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电容c5及第十五电容c15。其中，第一芯片u1为ti公司物理层数据收发芯片，其型号为dp83848i，该第一芯片u1的第三十四引脚与第四电阻r4的一端连接，其第二十二引脚、第三十二引脚、第四十八引脚、第十五电容c15的一端、第二电阻r2的一端及第三电阻r3的一端分别与第一电源连接，第一芯片u1的第十五引脚、第十九引脚、第三十五引脚、第三十六引脚、第四十七引脚、第五电容c5的另一端、第十五电容c15的另一端及第一电阻r1的一端分别接地，第一芯片u1的第二十六引脚及第二十八引脚分别与网络指示灯控制电路50连接，其第十三引脚、第十四引脚、第十六引脚及第十七引脚分别与网络变压器20连接，其第二十引脚与第二电阻r2的另一端连接，其第二十一引脚与第三电阻r3的另一端连接，其第二十四引脚与第一电阻r1的另一端连接，第四电阻r4的另一端与第五电容c5的另一端连接。
23.如图1、图2所示，外围电路与物理层数据收发器30连接，其包括电源回馈电路41、时钟电路42及复位电路43。其中，电源回馈电路41包括第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3及第四电容c4，第一电容c1与第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4并联，第一电容c1的一端接地，其另一端与物理层数据收发器30中的第一芯片u1的第二十三引脚、第十八引脚、
及第三十七引脚连接。
24.如图1、图2所示，时钟电路42与物理层数据收发器30连接，其包括第一晶振y1、第八电容c8及第八电阻r8，其中，第一晶振y1的第一引脚接第八电阻r8的一端，其第二引脚及第八电容c8的一端接地，其第三引脚与物理层数据收发器30的第五电容c5连接，其第四引脚、第八电容c8的另一端及第八电阻r8的另一端分别与第一电源连接。
25.如图1、图2所示，复位电路43与物理层数据收发器30连接，其包括第十四电容c14及第二十八电阻r28，其中，第十四电容c14的一端接地，其另一端分别与第二十八电阻r28的一端及物理层数据收发器30中的第一芯片u1的第二十九引脚连接，第二十八电阻r28的另一端与第一电源连接。其中，本实施例中的第一电源为3.3v电源，第二电源为5v电源。
26.如图1、图2所示，本实用新型的工作过程为：上电后，复位电路43提供复位信号给物理层数据收发器30，同时，时钟电路42提供时钟信号给物理层数据收发器30，以使物理层数据收发器30开始工作，再将m3总线和/或sp总线接入网络接口单元10的网络接口j1，m3总线和/或sp总线的数据经网络变压器20增强后传输至物理层数据收发器30，网络指示灯控制电路50用于指示网络接口j1的连接状态及数据传输，物理层数据收发器30再将接收的数据传输至数控系统。
27.尽管通过以上实施例对本实用新型进行了揭示，但本实用新型的保护范围并不局限于此，在不偏离本实用新型构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本实用新型的权利要求范围内。